LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi, hướng dẫn TS Nguyễn Thanh Sơn Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Các tài liệu tham khảo luận văn có sở khoa học có nguồn gốc hợp pháp Hải Phòng, ngày…… tháng…… năm 2015 Tác giả KS Vũ Đức Giang i LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu Viện Đào tạo sau Đại học, trường Đại học Hàng Hải Việt Nam, hướng dẫn giúp đỡ tận tình thầy giáo, bạn lớp tơi tích lũy cho số kiến thức định chun mơn Xây dựng Cơng trình thủy giao đề tài luận văn Thạc sỹ “Nghiên cứu ứng dụng quy trình thi cơng cọc Barrette để đề xuất quy trình nghiệm thu kỹ thuật” Đề tài tơi hồn thành với nỗ lực, cố gắng thân hướng dẫn tận tình TS Nguyễn Thanh Sơn Tuy nhiên, thời gian trình độ tơi có hạn, vấn đề nghiên cứu có liên quan đến nhiều lĩnh vực chun mơn khác nhau, … nên chắn cịn tồn số thiếu sót định cần thầy cơ, bạn đồng nghiệp góp ý cho tơi tiếp tục hồn thiện luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn thầy giáo khoa Cơng trình, Viện Đào tạo sau Đại học trường Đại học Hàng hải Việt Nam tạo điều kiện để tơi hồn thành tốt cơng việc Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến TS Nguyễn Thanh Sơn trực tiếp hướng dẫn thực luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia dình , bạn bè đồng nghiệp tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành luận văn thạc sỹ Xin trân trọng cảm ơn! ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục hình v Danh mục bảng vi Danh mục sơ đồ vi Mở đầu .1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu .2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu .2 Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Chương Tổng quan công nghệ cọc Barrette 1.1 Khái niệm chung cọc Barrette 1.2 Lịch sử hình thành phát triển cọc Barrette 1.3 Chất lượng Barrette phương pháp đánh giá kiểm định chất lượng 1.4 Thực trạng khảo sát, thiết kế, thi công đánh giá kiểm tra chất lượng Barrette cơng trình xây dựng Hà Nội 18 1.5 Một số nhận xét 24 Chương Ứng dụng quy trình thi cơng cọc Barrette nước ta với điều kiện tỉnh phía Bắc .25 2.1 Ứng dụng cọc Barrette 25 2.2 Thi cơng cọc Barrette điều kiện tỉnh phía Bắc Việt Nam 41 2.3 Các cố thường xảy q trình thi cơng cọc Barrette 74 2.4 Một số nhận xét 78 Chương Đề xuất quy trình kỹ thuật nghiệm thu cọc Barrette cơng trình xây dựng số tỉnh thuộc khu vực phía Bắc 79 3.1 Cơ sở nguyên tắc xây dựng quy trình nghiệm thu kỹ thuật Barrette 79 iii 3.2 Nội dung quy trình yêu cầu kỹ thuật thi cơng cọc Barrette 80 3.3 Đề xuất quy trình yêu cầu kỹ thuật thi công cọc Barrette điều kiện tỉnh phía Bắc (đặc biệt thành phố Hà Nội) 93 Kết luận kiến nghị 105 Kết luận 105 Kiến nghị 105 Tài liệu tham khảo 106 iv DANH MỤC HÌNH Số hiệu hình 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 2.18 2.19 Tên hình Trang Tháp đơi Kuala Lumpur Trung tâm TTXVN Tịa tháp đơi Vincom Thí nghiệm PDA Siêu âm cọc biểu đồ siêu âm Nén tĩnh cọc đối trọng bê tông cốt thép Nguyên lý tạo lực truyền lực hộp tải Nền móng tường cọc barrette Cấu trúc địa chất dạng Cấu trúc địa chất dạng Cấu trúc địa chất dạng Cấu trúc địa chất dạng Cấu trúc địa chất dạng Cấu trúc địa chất dạng Cấu trúc địa chất dạng Cấu trúc địa chất dạng Hình dáng thơng số tường cừ Các trường hợp dùng vách Mô tả phân tử M hố đào Đào hố cho panel (barrette) Bộ ghá lắp gioăng CWS H lng ct thộp, đặt gioăng chống thấm đổ bê tông cho panel Đào hố panel thứ 2, tháo gá tu sửa gioăng chống thấm Hạ lồng thép, đặt gioăng chống thấm, đổ bê tông cho panel thứ tiếp tục đào hố thi công panel thứ Máy cạp gầu cáp Gầu cạp thủy lực 13 15 17 26 34 35 36 37 38 39 40 41 45 46 58 66 67 v 68 69 70 72 74 DANH MỤC BẢNG, BIỂU Số hiệu bảng, biểu 1.1 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2 3.3 Tên bảng biểu Trang Bảng số liệu kiểm tra chất lượng siêu âm Các đặc điểm khống sét trình bày sau Một số loại gầu thung kiểu nâng cáp Các thông sô kỹ thuật gầu DH6 Hãng Bauer sản xuất Chỉ tiêu tính ban đầu dung dịch bentonite (TCXDVN 326:2204) Đặc tính loại CF So sánh tiêu chí bentonite SuperMud 14 48-49 71 73 89 97 97,98,99 DANH MỤC SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ Số hiệu sơ đồ, đồ thị 2.1 Tên sơ đồ, đồ thị Trang Các bước thi công barrette 63 vi MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Cùng với phát triển kinh tế, xã hội đòi hỏi phát triển đa dạng, phong phú cơng trình xây dựng có kết cấu, kiến trúc khác , đặc biệt cơng trình tầng hầm nhà cao tầng có tải trọng lớn cơng trình ngầm thúc đẩy đời, phát triển không ngừng giải pháp công nghệ thi cơng móng cọc Cho đến thời điểm bây giờ, bên cạnh phát triển vượt bậc móng cọc nói chung móng cọc nhồi nói riêng, có cơng nghệ cọc Barrettte trở thành giải pháp hữu hiệu để giải vấn đề tốn móng cho nhà cao tầng, tầng hầm xây dựng dạng đất trầm tích có chiều dày lớn, lớp chịu tải cao nằm sâu[10] Với đặc điểm mang tính ưu việt, so với loại móng khác, việc thi cơng cọc barrette ln có độ phức tạp cao chứa đựng nhiều yếu tố rủi ro địi hỏi có kiểm sốt chặt chẽ thường xun cơng đoạn q trình thi cơng Đối với cơng nghệ cọc Barrette, đáp ứng thỏa mãn vấn đề sức chịu tải móng cọc, cơng nghệ cọc Barrette lựa chọn để đáp ứng ý đồ kiến trúc cho nhà cao tầng độ ổn định tường tầng hầm, đồng thời yêu cầu kỹ thuật cơng nghệ cọc Barrette có điểm khác biệt địi hỏi trình độ thi cơng mức độ cao Điều cho thấy rằng, cơng nghệ cọc Barrette thi công xong mà chất lượng khơng sử dụng phát sinh kinh phí lớn Thực tế rằng, chất lượng với hiệu thi công công nghệ cọc Barrette phụ thuộc không vào lựa chọn hợp lý thiết bị, quy trình thi cơng mà quan trọng lựa chọn phải phù hợp với đặc điểm, điều kiện đất khu vực Nói cách khác, với dạng đất khác tốt nên có quy trình thi cơng cọc khác Theo phải có nghiệm thu quy trình kỹ thuật chất lượng tương ứng Tại tỉnh thuộc khu vực phía Bắc, đặc biệt Hà Nội vùng đất có khác biệt cấu tạo địa chất địa hình nhu cầu sử dụng công nghệ cọc Barrette để xây dựng tầng hầm nhà cao tầng lớn có chiều hướng gia tăng tương lai Tuy nhiên công nghệ cọc Barrette áp dụng Hà Nội với khoảng thời gian chưa đủ nhiều để tự bộc lộ đầy đủ bất cập khẳng định tính phù hợp Cho đến thời điểm tại, chưa có cơng trình nghiên cứu tổng kết thực tiễn để đề quy trình thi cơng quy trình nghiệm thu chất lượng cơng nghệ cọc Barrette nên chưa có quy phạm quy trình nghiệm thu cọc Barrtte Do đề xuất quy trình nghiệm thu chất lượng cơng nghệ cọc Barrette có ý nghĩa cấp thiết Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan cơng nghệ cọc Barrette - Ứng dụng công nghệ Barrette tầng hầm nhà cao tầng, từ đề xuất quy trình thi cơng điều kiện số tỉnh phía Bắc (đặc biệt Hà Nội) - Quy trình kỹ thuật nghiệm thu cọc Barrette Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu ứng dụng quy trình thi cơng cọc Barrette cơng trình xây dựng dân dụng số tỉnh phía Bắc Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp phân tích - Phương pháp thống kê - Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm - Tài liệu quy trình, quy phạm - Lấy ý kiến chuyên gia Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Góp phần hồn thiện quy trình kỹ thuật xây dựng Việt Nam - Nâng cao chất lượng, kỹ thuật thi cơng cơng trình NỘI DUNG LUẬN VĂN CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CỌC BARRETTE 1.1 Khái niệm chung công nghệ cọc Barrette Cọc barrette (hay người ta gọi cọc barette, cọc baret, cọc ba ret, cọc ba rét), thực chất loại cọc nhồi bê tông, khác với cọc khoan nhồi hình dạng tiết diện, phương pháp tạo lỗ: Tạo lỗ máy đào (cũng có gọi máy cạp) để đào đất phương pháp khác không dùng phương pháp khoan máy khoan Tiết diện cọc khoan nhồi hình trịn cịn barrette chữ nhật, chữ thập, chữ I, chữ H tạo lỗ gầu ngoạm Cọc Barrette người Pháp cải tiến từ cọc nhồi để tạo sức chịu tải lớn với thể tích bê tơng sử dung Các loại cọc Barrette thơng thường có tiết diện hình trịn hình chữ nhật, với chiều rộng từ 0,6m đến 1,5m, chiều dài từ 2,20m đến 6m Ngồi cọc Barrette cịn có loại tiết diện khác hình góc L, hình ba chạc… Tùy theo điều kiện địa chất cơng trình tải trọng cơng trình mà có có chiều dài từ 12m đến 30m, cá biệt có cơng trình sâu đến 100m Cọc barrette thường sử dụng máy khoan tường vách dạng khoan đào với gầu ngoạm với lực kẹp lớn Bề dày mặt tường vách khoan từ 400 đến 1500 mm Loại dùng cho trường hợp không sử dụng cọc lam móng để tráng chốn chỗ Cọc barrette có sức chịu tải lớn nhiều so với cọc khoan nhồi (có thể lên 1000T) nên dùng cho cơng trình có tải trọng móng lớn Móng barrette thường sử dụng kết hợp làm tường vây thường dùng cho loại nhà có tầng hầm trở lên nhiên giá thànhthi công loại móng thường đắt nhiều(do cơng nghệ thi cơng) so với dùng cọc khoan nhồi.Trong dự tính sức chịu tải cọc khoan nhồi, sức chịu tải theo ma sát bên đóng vai trị quan trọng Nếu xét cọc Barrette có kích thước 2,8 m x 0,8 m có diện tích mặt cắt 2,24 m2 Diện tích tương đương với cọc khoan nhồi có đường kính 1,75 m2 Tuy nhiên diện tích mặt bên cọc barret 7.2 m2/m cọc khoan nhồi tương đương điện tích 5,5 m2/m Như ta nhận thấy cọc barrette hiệu tiêu kinh tế đồng/m3 bê tông sử dụng Sức mang tải cọc tăng lên tới 30% tăng sức mang tải bên[2] Tuy nhiên cọc barrette thi cơng khó khăn để đảm bảo chất lượng dặc biệt làm đáy cọc trước đổ bê tông Dùng cọc Barrette để chịu sức tải thẳng đứng thận trọng, nhiều trường hợp, cọc Barette cần phải đụng tầng đá, mặt đá nghiêng, mũi cạp đất máy barrette bị chặn lại, không móc hết đất, đổ bê tơng, chịu góc barrette thơi Có thể trường hợp không xảy đất phù sa đồng sơng 1.2 Lịch sử hình thành phát triển cọc Barrette 1.2.1 Công nghệ Barrette giới xu hướng phát triển Ở nước châu Âu, châu Mỹ nhiều nước giới có nhiều cơng trình nhà cao tầng xây dựng có cọc barrette tầng hầm Một số cơng trình đặc biệt xây dựng nhiều tầng hầm[7,14] Tiêu biểu số cơng trình giới: - Tòa nhà Đại Lầu Tân Hàng-Trung Quốc-70 tầng: Tường barrette,2 tầng hầm - Tháp đôi Kuala Lumpur city Centre-Malaysia - Cao 85 tầng: Cọc barrette, tường barrette ... chuyên môn Xây dựng Cơng trình thủy giao đề tài luận văn Thạc sỹ ? ?Nghiên cứu ứng dụng quy trình thi cơng cọc Barrette để đề xuất quy trình nghiệm thu kỹ thu? ??t? ?? Đề tài tơi hồn thành với nỗ lực, cố... cơng trình nghiên cứu tổng kết thực tiễn để đề quy trình thi cơng quy trình nghiệm thu chất lượng cơng nghệ cọc Barrette nên chưa có quy phạm quy trình nghiệm thu cọc Barrtte Do đề xuất quy trình. .. đề xuất quy trình thi cơng điều kiện số tỉnh phía Bắc (đặc biệt Hà Nội) - Quy trình kỹ thu? ??t nghiệm thu cọc Barrette Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu ứng dụng quy trình thi cơng cọc Barrette